本发明公开了一种自适应的灰度图像伪彩色处理方法，首先对灰度图像的灰度值进行统计，得到图像中每个灰度值出现的概率分布，然后对图像在灰度值[0,255]的动态范围内进行扩展，得到图像的灰度均衡直方图，选取该均衡直方图中特征最为明显的三个峰值，分别作为红、绿、蓝三色高斯通道的均值，并根据此三个峰的分布判断高斯通道的方差，以及根据三个峰的概率的不同为高斯通道分配权值，从而得到红、绿、蓝三色高斯通道的函数表达式；最后将灰度图像通过红、绿、蓝三通道，对输出的图像进行合并，得到处理后的伪彩色图像。本发明利用图像灰度有近似高斯分布或多个高斯分布叠加的特点，解决了现有伪彩色处理技术视觉效果不连续的问题。